C# Lambda表达式理解

时间:2022-03-24 22:14:45

先来看两段C#代码,来比较Lambda表达式:

 
 
  1. Thread t = new Thread(() =>   
  2. {   
  3. AddIt AddDelegate = new AddIt(AddItem);   
  4. this.Invoke(AddDelegate);   
  5. });   
  6.  
  7. Thread t3 = new Thread(new ThreadStart(() =>   
  8. {   
  9. AddIt AddDelegate = new AddIt(AddItem);   
  10. this.Invoke(AddDelegate);   
  11. }));   

    这两种写法都是可以的,出来的IL也一样,但是意义是不同的,后者相当于匿名方法,前者

    更像是"匿名"的委托,其实这样写:

 
 
  1. Thread t2 = new Thread(() =>   
  2. {   
  3. this.Invoke(new AddIt(() => { this.listBox1.Items.Add("bbb"); }));   
  4. });   

    这个跟上面两种写法也是一样的效果,初次接触的时候,可能大家跟我一样会有些迷茫,Lamdba表达式到底该怎么用呢?

    首先还是要弄清Lamdba表达式的几个特性:

1. Lamdba 表达式是一个委托类型:

 
 
  1. MethodInvoker invoker = () => { Console.WriteLine(); };  
  2. //is actually equal to the following form.  
  3.   MethodInvoker invoker = delegate() { Console.WriteLine(); };  
  4. //这里是Lamdba 表达式的匿名委托的用法  

2. Lamdba 表达式可以用作匿名方法

 
 
  1. MethodInvoker invoker = new MethodInvoker(() => { Console.WriteLine(); });   
  2. //相当于:  
  3.   MethodInvoker invoker = new MethodInvoker(MyFunc);  
  4.   partial void MyFunc()  
  5.   {  
  6.     Console.WriteLine();  
  7.   }  

    我们知道, 当构造一个新的委托的时候, 他的构造器需要一个函数指针作参数,这个函数指针是委托类型的

    实际上,当我们这样去new 一个委托的时候:

    MethodInvoker invoker = new MethodInvoker(MyFunc);

    "MyFunc" 就是一个委托,而不只是一个函数名的存在. 编译器将为这个构造函数生成一个匿名委托:

    MethodInvoker invoker = new MethodInvoker(delegate() { MyFunc(); });

    可以这样理解编译器的行为: 匿名方法其实也就是委托。

    那么为什么我们可以这么写呢:

    MethodInvoker invoker = () => { Console.WriteLine(); };

    我们来看一看:

    首先,这个委托的构造器需要一个委托参数,所以通常我们得这样写:

    MethodInvoker invoker = new MethodInvoker(delegate() { MyFunc(); });

    但是匿名的delegate 可以转化成函数指针 (void() target):

    所以这样写是可以的:

 
 
  1. MethodInvoker invoker = new MethodInvoker(MyFunc);  
  2. //而匿名的委托又可以描述为Lambda表达式  
  3.   MethodInvoker invoker = new MethodInvoker(() => { Console.WriteLine(); });  
  4. //另外一方面,由于编译器对"宽松委托"的支持, MethodInvoker类委托可以转化成匿名类委托:  
  5.   MethodInvoker invoker = delegate() { Console.WriteLine(); };  
  6. //而匿名的委托又可以用Lambda表达式来描述  
  7.   MethodInvoker invoker = () => { Console.WriteLine(); };  

    从上面,我们可以看到一个复杂的委托是如何转化成简洁的Lambda表达式的。这对程序员来说无疑又是提高生产力的一个体现!

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C#的Lambda 表达式都使用 Lambda 运算符 =>,该运算符读为“goes to”。语法如下: 形参列表=>函数体 函数体多于一条语句的可用大括号括起。

类型

可以将此表达式分配给委托类型,如下所示:
123 delegateintdel(inti);delmyDelegate=x=>{returnx*x;};intj=myDelegate(5);//j=25
创建表达式目录树类型:
123 usingSystem.Linq.Expressions;//...Expression<del>=x=>x*x;
=> 运算符具有与赋值运算符 (=) 相同的优先级,并且是右结合运算符。 Lambda 用在基于方法的 LINQ 查询中,作为诸如 Where 和 Where 等标准查询运算符方法的参数。 使用基于方法的语法在 Enumerable 类中调用 Where 方法时(像在 LINQ to Objects 和 LINQ to XML 中那样),参数是委托类型 System..::.Func<(Of <(T, TResult>)>)。使用 Lambda 表达式创建委托最为方便。例如,当您在 System.Linq..::.Queryable 类中调用相同的方法时(像在 LINQ to SQL 中那样),则参数类型是 System.Linq.Expressions..::.Expression<Func>,其中 Func 是包含至多五个输入参数的任何 Func 委托。同样,Lambda 表达式只是一种用于构造表达式目录树的非常简练的方式。尽管事实上通过 Lambda 创建的对象的类型是不同的,但 Lambda 使得 Where 调用看起来类似。 在前面的示例中,请注意委托签名具有一个 int 类型的隐式类型输入参数,并返回 int。可以将 Lambda 表达式转换为该类型的委托,因为该表达式也具有一个输入参数 (x),以及一个编译器可隐式转换为 int 类型的返回值。(以下几节中将对类型推理进行详细讨论。)使用输入参数 5 调用委托时,它将返回结果 25。 在 is 或 as 运算符的左侧不允许使用 Lambda。 适用于匿名方法的所有限制也适用于 Lambda 表达式。有关更多信息,请参见匿名方法(C# 编程指南)。

特殊

下列规则适用于 Lambda 表达式中的变量范围: 捕获的变量将不会被作为垃圾回收,直至引用变量的委托超出范围为止。 在外部方法中看不到 Lambda 表达式内引入的变量 Lambda 表达式无法从封闭方法中直接捕获 ref 或 out 参数。 Lambda 表达式中的返回语句不会导致封闭方法返回。 Lambda 表达式不能包含其目标位于所包含匿名函数主体外部或内部的 goto 语句、break 语句或 continue 语句。 Lambda表达式的本质是“匿名方法”,即当编译我们的程序代码时,“编译器”会自动将“Lambda表达式”转换为“匿名方法”,如下例:
123 string[]names={"agen","balen","coure","apple"};string[]findNameA=Array.FindAll<string>(names,delegate(stringv){returnv.StartsWith("a");});string[]findNameB=Array.FindAll<string>(names,v=>v.StartsWith("a"));
上面中两个FindAll方法的反编译代码如下:
12 string[]findNameA=Array.FindAll<string>(names,delegate(stringv){returnv.StartsWith("a");});string[]findNameB=Array.FindAll<string>(names,delegate(stringv){returnv.StartsWith("a");});
从而可以知道“Lambda表达式”与“匿名方法”是可以划上等号的,只不过使用“Lambda表达式”输写代码看上去更直观漂亮,不是吗? Lambda表达式的语法格式: 参数列表 => 语句或语句块 其中“参数列”中可包含任意个参数(与委托对应),如果参数列中有0个或1个以上参数,则必须使用括号括住参数列,如下: () => Console.Write("0个参数") I => Console.Write("1个参数时参数列中可省略括号,值为:{0}",i) (x,y) => Console.Write("包含2个参数,值为:{0}*{1}",x,y) 而“语句或语句块”中如果只有一条语句,则可以不用大括号括住否则则必须使用,如下: I => Console.Write("只有一条语句") I => { Console.Write("使用大括号的表达式"); } //两条语句时必须要大括号 I => { i++;Console.Write("两条语句的情况"); } 如果“语句或语句块”有返回值时,如果只有一条语句则可以不输写“return”语句,编译器会自动处理,否则必须加上,如下示例: “Lambda表达式”是委托的实现方法,所以必须遵循以下规则: 1)“Lambda表达式”的参数数量必须和“委托”的参数数量相同; 2)如果“委托”的参数中包括有ref或out修饰符,则“Lambda表达式”的参数列中也必须包括有修饰符; 例子:
123456789101112131415 classTest{delegateintAddHandler(intx,inty);staticvoidPrint(AddHandleradd){Console.Write(add(1,3));} staticvoidMain(){Print((x,y)=>x+y);Print((x,y)=>{intv=x*10;returny+v;});Console.Read();}}
注: 如果包括有修饰符,则“Lambda表达式”中的参数列中也必须加上参数的类型 3)如果“委托”有返回类型,则“Lambda表达式”的“语句或语句块”中也必须返回相同类型的数据; 4)如果“委托”有几种数据类型格式而在“Lambda表达式”中“编译器”无法推断具体数据类型时,则必须手动明确数据类型。 例子: (错误代码
1234567891011121314151617181920 classTest{delegateTAddHandler<T>(Tx,Ty); staticvoidPrint(AddHandler<int>test){Console.WriteLine("inttype:{0}",test(1,2));} staticvoidPrint(AddHandler<double>test){Console.WriteLine("doubletype:{0}",test(1d,2d));} staticvoidMain(){Print((x,y)=>x+y);Console.Read();}}
当我们编译以下代码时,编译器将会显示以下错误信息 在以下方法或属性之间的调用不明确: “ConsoleApplication1.Test.Print(ConsoleApplication1.Test.AddHandler<int>)”和“ConsoleApplication1.Test.Print(ConsoleApplication1.Test.AddHandler<double>)” 所以我们必须明确数据类型编译器,如下:
1 Print((intx,inty)=>x+y);
这样我们的代码就能编译通过了。